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Kreiselpumpe für korrodierende Flüssigkeiten Im Hauptpatent 858
503 ist eine elektrisch angetriebene Kreiselpumpe für korrodierende Flüssigkeiten
beschrieben, bei der Motor und Pumpe mit vertikaler Antriebswelle übereinander angeordnet
sind und bei der der Motor ein Füllmittel (Gas oder Flüssigkeit) enthält, das sich
zur jeweils zu fördernden Flüssigkeit und zu den Motorbaustoffen neutral verhält
und ein von der geförderten Flüssigkeit verschiedenes spezifisches Gewicht besitzt.
Eine Berührung zwischen der zu fördernden Flüssigkeit und dem Füllmittel findet
in einer zwischen Motor und Pumpe angeordneten Kammer statt.
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Gegenstand der Erfindung sind eine Reihe von Maßnahmen an einer derartigen
Pumpe, die geeignet sind, jegliche Berührungen der korrodierenden Flüssigkeit mit
Teilen und Lagerstellen des Elektromotors der Pumpe zu vermeiden. Insbesondere sind
Emulsionserscheinungen in der Trennzone des Füllmittels (Gas oder Flüssigkeit) und
der korrodierenden Flüssigkeit so gut wie völlig vermieden, die andernfalls dazu
führen würden, daß die korrodierende Flüssigkeit entlang der Antriebswelle der Kreiselpumpe
in das Innere des Motorgehäuses gelangen und den Motor zerstören würde.
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Um dies zu erreichen, sieht die Erfindung vor, daß die zwischen dem
Motor und der Pumpe angeordnete Kammer außerhalb des Stromes der Förderflüssigkeit
angeordnet ist, ein Schauglas zur Beobachtung des Innern der Kammer aufweist und
im Innern der Kammer auf die Antriebswelle eine stillstehende, von
Flüssigkeit
umgebene Buchse aufgeschoben ist. Durch die Anordnung der Kammer außerhalb des Stromes
der Förderflüssigkeit ist jede Berührung derselben mit äußeren Gehäuseteilen vermieden,
die in sich Teile, oder Lagerstellen des Elektromotors einschließen. Es ist -dadurch
weiterhin erreicht, daß der Flüssigkeitsstand bzw. die zwischen dem Füllmittel und
der korrodierenden Flüssigkeit liegende Trennzone einer ständigen Kontrolle unterworfen
werden kann, da erfindungsgemäß an der frei liegenden Kammer ein Schauglas zur Beobachtung
angeordnet ist. Der Kontrolle des Flüssigkeitsstandes kommt eine besondere Bedeutung
zu, da stets gewährleistet sein muß, daß die Förderflüssigkeit nicht so hoch- steigt,
daß sie mit den Lagerstellen der Pumpe in Berührung kommt. Vielmehr ist es wichtig,
daß sich der Flüssigkeitsspiegel stets im Bereich der erfindungsgemäß auf die Antriebswelle
aufgeschobenen stillstehenden Buchse befindet, die eine Emulsion der beiden in der
Kammer befindlichen Medien entlang der durch die Kammer hindurchragenden Antriebswelle
der Kreiselpumpe verhindert. Eine stillstehende Buchse bringt den Vorteil mit sich,
daß keine rotierenden Teile die Trennzone der beiden Medien durchstoßen. Dies erfolgt
lediglich in dem engen Spalt zwischen Buchse und Welle, der jedoch so gering gehalten
sein kann, daß auch an dieser Stelle praktisch keine Emulsion auftritt.
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Es ist von besonderem Vorteil, wenn die auf die Antriebswelle aufgeschobene
Buchse erfindungsgemäß aus Graphit besteht, der gegenüber korrodierenden Flüssigkeiten
völlig unempfindlich ist. Gemäß weiterer Erfindung ist die Buchse lose auf die Welle
aufgeschoben und in der Achsrichtung verschiebbar. Dadurch ist der Zusammenbau wesentlich
vereinfacht. Gegen Verdrehen ist sie durch in -der Buchse angebrachte Rippen gesichert,
die mit entsprechenden Teilen der Kammer zusammengreifen. Es ist zwar an sich bekannt,
im Bereich der Trennzone der beiden Medien auf die Welle eine Buchse aufzuschieben,
jedoch handelt es sich bei den bekannten Ausführungen um Stopfbuchsen zur Abdichtung
von Lagerstellen, die sich im Bereich der korrodierenden Flüssigkeit befinden. Es
ist jedoch durch diese im Gegensatz zu der Buchse und ihrer Anordnung nach-der Erfindung
keine Gewähr dafür gegeben, daß die gegenüber korrodierenden Flüssigkeiten besonders
empfindlichen Lagerstellen von der korrodierenden Flüssigkeit restlos frei gehalten
werden.
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Gemäß weiterer Erfindung sind Maßnahmen' getroffen, durch die die
Möglichkeit gegeben ist, das Füllmittel nachzufüllen, ohne daß bei diesem Vorgang
die Gefahr einer Emulsion der beiden Medien auftritt. Dies ist erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß die Füllflüssigkeit für die Zwischenkammer durch den Motorteil hindurch
über eine zusätzliche, verschließbare Leitung geführt wird. Es erfolgt also ein
Nachfüllen des Füllmittels ausschließlich von oben her in die Kammer, wobei die
Menge der nachzufüllenden Flüssigkeit durch das in den Kammern angeordnete Schauglas
kontrolliert werden kann.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Füllflüssigkeit
für die Zwischenkammer von derjenigen des Motorteils verschieden sein. Dies ist
eine weitere Sicherheitsmaßnahme, die ein Eindringen von korrodierender Flüssigkeit
in den Motorenraum gänzlich ausschließt.
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- Wie bereits erwähnt,- kann als Füllmittel Gas oder ein flüssiges
Medium dienen. Bei der Verwendung einer Gasfüllung des Motors sieht die Erfindung
vor, daß die Höhe der Zwischenkammer höher gewählt ist als in dem Fall, wenn als
Füllmittel eine Flüssigkeit vorgesehen ist, da -das Gas als kompressibles Medium
stärkeren Schwankungen unterworfen ist.
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Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
noch näher erläuterte Die Zeichnung zeigt den Zusammenbau von Motor f und Pumpe
a, und zwar in ihrer linken Hälfte eine Ausführung ohne Spaltrohr, in der rechten
Hälfte das gleiche mit einem Spaltrohr l zwischen dem Rotor und der Ständerwicklung
des Motors f. Wie bei dem Hauptpatent befindet sich der Motor f über der Pumpe a,
doch kann je nach den spezifischen Gewichten der Medien auch eine umgekehrte Anordnung
gewählt werden.
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Zwischen Motor f und Pumpe a ist eine Kammer c zwischengeschaltet,
in welcher in der Höhe A-A die Berührung zwischen dem Motorfüllmittel und der Förderflüssigkeit
stattfindet. Die Wirkungsweise der Pumpe ist wie folgt, wobei zugleich die einzelnen
Teile beschrieben werden: Bei der Förderung z. B. von Schwefelsäure wird zunächst
unter Öffnen des Entlüftungshahnes h der Motorteil f durch die Füllöffnung
i der Kammer g mit z. B. Vaselinöl gefüllt. Das Auslaufen des Öles in die
Pumpe wird zunächst durch Dichtungsringe e verhindert. Anschließend wird entweder
die zweite Kammer c zwischen Pumpe und Motor durch die Leitung n unter Öffnen eines
Entlüftungshahnes d mit Öl aufgefüllt, oder es wird die Pumpe a so weit mit Schwefelsäure
gefüllt, bis die Kammer c etwa bis zur EbeneA-A gleichfalls mit Schwefelsäure gefüllt
ist. Der Entlüftungshahn d bleibt hierbei ebenfalls offen. Sodann wird durch die
Leitung n der restliche Teil der Kammer c mit Öl aus dem Motorteil< aufgefüllt
und die Entlüftung d geschlossen. Dann wird über den Einlaß i der Motorteil völlig
mit Öl aufgefüllt und die Entlüftung d geschlossen. Damit ist die Pumpe betriebsbereit.
Die Berührung des leichteren Füllöles (Vaselinöl) mit der schwereren Förderflüssigkeit
(Schwefelsäure) erfolgt also in der Kammer c und kann während" des Betriebes 'durch
das Schauglas m beobachtet werden. Etwaige Ölverluste im Motorteil lassen sich durch
das. Schauglas h erkennen. Sie können, wenn nötig, über den Einlaß i ergänzt werden.
Die Trennung von Öl und Säure erfolgt also. einfach durch ihr spezifisches Gewicht.
Einer örtlichen Emulgierung wird dadurch vorgebeugt, daß in der Kammer c die Antriebswelle
von einer sie dicht umgebenden Buchse b z. B. aus einer Graphitmasse umgeben ist.
Diese Buchse ist zweckmäßig durch Rippen o od. dgl. gegen Verdrehung gesichert,
im übrigen Jedoch nicht besonders befestigt, um den Verschleiß so gering als möglich
zu halten. Durch diese Anordnung wird bewirkt, dä.ß eine Bewegung von Öl und Säure
auf den geringen Luftspalt innerhalb der Buchse b beschränkt
bleibt,
während außerhalb der Buchse in der Kammerc die Berührung im Ruhezustand erfolgt,
so daß eine Vermischung hier praktisch nicht eintritt. Die Enden der Buchse b tauchen
einerseits in die Säure, andererseits in das Öl, so daß auch hier keine Vermischung
erfolgen kann. Die Schmierung der Lager kann in der Regel durch chemisch neutrales
Füllöl erfolgen. Es sei bemerkt, daß die Füllflüssigkeit für die Zwischenkammer
nicht unbedingt den Motorteil entnommen zu werden und auch nicht mit der Motorfüllflüssigkeit
identisch zu sein braucht, obwohl dies im allgemeinen vorzuziehen sein wird.
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Ein Auslaufen des Füllöles im Stillstand der Pumpe ist nicht zu befürchten,
auch dann nicht, wenn der Wellenspalt an der Pumpe nicht ganz dicht ist, solange
die Füllöffnungen und die Entlüftungen geschlossen bleiben. Die Einrichtung kann
z. B. auch benutzt werden, um flüssiges Chlor zu fördern.
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Bei Gasfüllung des Motorteiles muß die Kammer c verhältnismäßig hoch
ausgeführt werden, weil sich Gase bekanntlich zusammendrücken lassen und sich je
nach Pumpendruck bzw. Förderdruck der Flüssigkeitsspiegel in der Kammer c verändert.
Die Lager erhalten in diesem Falle eine geeignete Starrschmierung.